基本特性

热敏电阻最基本的特性是其阻值随温度的变化有极为显著的变化，以及伏安曲线呈非线性。若电子和空穴的浓度分别为 n {\displaystyle n} 、 p {\displaystyle p} ，迁移率分别为 μ μ --> n {\displaystyle \mu _{n}} 、 μ μ --> p {\displaystyle \mu _{p}} ，则半导体的电导为：

σ σ --> = q ( n μ μ --> n + p μ μ --> p ) {\displaystyle \sigma =q(n\mu _{n}+p\mu _{p})\,}

因为 n {\displaystyle n} 、 p {\displaystyle p} 、 μ μ --> n {\displaystyle \mu _{n}} 、 μ μ --> p {\displaystyle \mu _{p}} 都是依赖温度T的函数，所以电导是温度的函数，因此可由测量电导而推算出温度的高低，并能做出电阻-温度特性曲线。这就是半导体热敏电阻的工作原理。

假设，电阻和温度之间的关系是线性的，则： : Δ Δ --> R = k Δ Δ --> T {\displaystyle \Delta R=k\Delta T\,}

热敏电阻可以依 k {\displaystyle k} 值大致分为两类：

k {\displaystyle k} 为正值，电阻随温度上升而增加，称为正温度系数（PTC，Positive Temperature Coefficient）热敏电阻。

k {\displaystyle k} 为负值，电阻随温度上升而减少，称为负温度系数（NTC，Negative Temperature Coefficient）热敏电阻。

此外还有一种临界温度热敏电阻（CTR，Critical Temperature Resistance），在一定温度范围内，其电阻会有大幅的变化。

非热敏电阻的一般电阻，其 k {\displaystyle k} 一般都相当接近零，因此在一定的温度范围内其电阻值可以接近一定值。

有时热敏电阻不用温度系数k来描述，而是用电阻温度系数 α α --> T {\displaystyle \alpha _{T}} 来描述，其定义为

此处的 α α --> T {\displaystyle \alpha _{T}} 系数和以下的 a {\displaystyle a} 参数是不同的。

斯坦哈特-哈特公式

在实务上，上述的线性近似只在很小温度范围下适用，若要考虑精密的温度量测，需要更详细的描述温度-电阻曲线。斯坦哈特-哈特公式（英语：Steinhart–Hart equation）是广为使用的三阶近似式：

其中a、b和c称为斯坦哈特-哈特参数，每个热敏电阻有不同的参数，T是以开尔文表示的温度，R是电阻，单位是欧姆，若要电阻以温度的函数表示，可以整理为下式：

其中

在二百度的范围内，斯坦哈特-哈特公式的误差多半小于0.02 °C。例如，室温下（25 °C = 298.15 K）电阻值为3000 Ω的热敏电阻，其参数为

NTC热敏电阻的参数

NTC热敏电阻的电阻值随温度的上升而下降，也可以用B（或β）参数来描述其特性，其实就是参数为 a = ( 1 / T 0 ) − − --> ( 1 / B ) ln ⁡ ⁡ --> ( R 0 ) {\displaystyle a=(1/T_{0})-(1/B)\ln(R_{0})} , b = 1 / B {\displaystyle b=1/B} 及 c = 0 {\displaystyle c=0} 的斯坦哈特-哈特公式（英语：Steinhart–Hart equation）。

其中

T：温度，单位为K

R0：为温度T0 (25 °C = 298.15 K)时的电阻

求解R可得

或者

其中 r ∞ ∞ --> = R 0 e − − --> B / T 0 {\displaystyle r_{\infty }=R_{0}e^{-{B/T_{0}}}} .

因此可以求解温度为

B参数的方程也可以表示为 ln ⁡ ⁡ --> R = B / T + ln ⁡ ⁡ --> r ∞ ∞ --> {\displaystyle \ln R=B/T+\ln r_{\infty }} ，可以得热敏电阻温度及电阻的方程式转换为 ln ⁡ ⁡ --> R {\displaystyle \ln R} 和 1 / T {\displaystyle 1/T} 的线性方程式。由其平均斜率可以得到B参数的估计值。

历史

第一个NTC热敏电阻是法拉第在1833年研究硫化银的半导体特性时发现的。法拉第注意到硫化银的阻值随着温度上升而大幅下降（这也是第一次对于半导体材料特性的记录） 。

早期因为热敏电阻不易生产，且应用的技术受限，商业化的使用一直到1930年代才开始。第一个在商业应用上可行的热敏电阻是由Samuel Ruben在1930年发明。

应用领域

温度侦测

电路开关

涌流抑制

马达延时启动

过热保护

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